国产办公信息系统若干关键问题研究

郭长国，谢劲松，韩 鹏，徐志亮

(中软信息系统工程有限公司，北京 102209)

0 引言

办公信息系统是采用先进的计算机及网络技术，基于“工作流”的概念，将机关日常办公涉及的办文、办会、办事等事务纳入统一的网络化信息平台进行管理，促进机关部门的管理科学化和决策信息化，提高工作效率和质量。狭义地看，办公信息系统为机关部门办公业务提供信息化支持，主要功能包括：公文流转、个人办公、电子公告、通信协作、系统管理等；广义地看，办公信息系统是对机关组织行为进行形式化抽象描述，并基于软件系统进行仿真实现，是机关部门对生产控制之外的一切信息处理和管理行为的统一管理平台。办公信息系统可形成工作人员之间最基本的联系、沟通、协调和控制，内容包括办公信息管理、领导决策支持、办公自动化三个方面，是综合了办公、分析、管理的一体化集成系统[1]。

经过多年的发展，国产办公信息系统软件在产业和技术方面都积累了一定的经验。主流的国产办公信息系统可分成两类：一类是通用生产力工具，如金山、普华等，在功能、性能方面主要模仿微软办公套件等世界知名品牌软件；另一类是业务支撑系统，如金蝶、中宏力达等，主要根据用户需求和系统部署环境进行定制开发。从实际应用效果看，对国产办公信息系统的差评较多[2]，存在的问题主要有：性能、功能方面与用户期待有差距；面向各类用户的个性化服务不够细致；对技术进步和用户需求变化的适应性较差，每隔几年就要推倒重建，而且开发、部署周期漫长；大多基于商业平台，自主可控程度低；开发形式单一，产品同质化严重；行业标准建设滞后等。

“PK体系”是“飞腾(Phytium)CPU+麒麟(Kylin)OS生态体系”的简称，是指以飞腾芯片和麒麟操作系统为基础，用来支持IT应用的软硬件环境及其关联的产品和技术。中国电子(CEC)于2017年12月在第四届世界互联网大会上代表绿色计算产业联盟(GCC)正式向全世界发布“PK体系”。在自主可控主流技术路线中，“PK体系”布局完整、生态成熟，有能力支撑办公信息系统实现国产化替代。

迄今为止，中软已在党、政、企各领域及相关部门成功实施了多个基于“PK体系”的国产办公信息系统案例，在满足机关各部门日常办公的同时，为其他用户单位的安全可靠替代工程积累了可借鉴、复制、推广的先进技术成果、替代升级经验和典型应用模式，促进了以“PK体系”为基础的自主可控开放产业和技术生态不断成长壮大。

本文对这些案例进行总结，分别从个性化设计、系统性能集成优化[3]、国产化推进、系统实施等方面梳理出了若干成功经验，希望对产业生态的良性发展和国产信息系统的全面推广应用起到抛砖引玉的作用。

1 基于“PK体系”的国产办公信息系统总体设计

替代升级是国产办公信息系统的发展方向，也是当前我国信息化建设的重要手段。一方面，二十多年来采用传统模式和技术架构建设的信息系统整体上处于升级换代的窗口期；另一方面，移动互联等新技术的发展应用、各类社会组织形态的转型进步、人们对现代化服务型政府的期待等发生了跨代式的变化，迫切需要新型的业务信息系统。信息系统的自主可控事关国家安全，但目前的发展面临许多阻力和挑战，迫切需要基于先进架构、采用最新自主可控成果的信息系统来落地和助推。

为积极配合自主可控国家战略，更好地满足用户对办公信息系统的新需求，中软基于“PK体系”打造了自主可控办公系统。该系统总结了多年办公信息化项目成果及自主可控实践经验，综合运用容器、微服务等技术，面向管理者、开发者、使用者等各类用户打造自主可控私有云，同时也是一个安全可靠、体验友好、兼容适配、可灵活部署的办公及业务应用支撑平台。系统体系结构如图1所示。

该系统提供云端融合的新一代私有云解决方案，能够软硬一体地直接交付使用，是一套易于使用和管理，具有高可靠性、可快速复制的服务体系，也是高质量推动替代升级实施的强大工具。

图1 基于“PK体系”的办公信息系统体系结构图

2 国产办公信息系统的个性化设计

知识化、智能化、个性化是办公信息系统未来发展的趋势，个性化定制则是成功与否的关键。信息系统个性化定制是指根据用户的需求，从整体信息空间中构建出独立的、集成应用的个人信息空间的服务机制。办公信息系统的个性化设计，是要求系统根据不同类型用户的办公需求提供个性化用户界面和定制化功能，并按照用户要求自动完成定制化操作的技术和服务。

个性化的国产办公信息系统应具备以下功能：覆盖全面的综合办公通用功能；面向不同用户、不同应用场景的业务流程可配置功能；面向不同用户的可配置服务功能；支持多种操作系统和移动终端；支持在线、离线、桌面、移动等办公方式。

以最近部署的某“公文处理系统”为例，首先对机关办文业务流程进行抽象建模，对用户进行分类，然后面向各类用户分别提供不同的版本，再为各类版本分别设置不同的系统配置和用户界面。

3 国产办公信息系统的集成优化方法

2011年，国家科技重大专项发布了若干应用示范课题，根据前期研究和试验表明，在安全可靠软硬件单品性能不足，尤其是国产CPU性能较低的情况下，想要突破基于安全可靠软硬件运行环境的性能瓶颈，只能采用集成优化的方法优化系统来弥补。实践结果证明，通过集成优化，系统能够达到可用、好用的要求[4]。

通过系统分析和性能测试显示，办公信息系统的瓶颈主要集中在后端的数据库、中间件的应用执行和数据处理、前端浏览器客户端的脚本解析和引擎渲染等环节。因此，办公信息系统的集成优化重点针对这些环节进行优化[5]。

3.1 数据库优化策略

数据库的优化包括设计优化、特性优化和适配优化等。

(1)设计优化。设计优化实施表结构设计优化、SQL语句优化和索引优化等。通过对表的结构进行优化设计提升数据库的性能；通过优化SQL语句提升查询时效；通过对索引的配置和使用进行优化大幅降低数据文件的I/O操作。

(2)特性优化。特性优化是将常用表加入内存、分区、列存储等操作。首先，将静态且读取远多于修改的常用数据表加入内存数据库缓存，提高查询的效率和命中率；其次，将表、索引等数据库对象划分为较小的分区子表或分区索引，提高查询速度；再次，将每一列的数据存储在一个段中，可以加快某一列的数据查询速度，获得远优于行存储的压缩效率，减少数据I/O，提高扫描效率。

(3)适配优化。适配优化是指进行优化并行处理和多数据块读取等操作。首先，并行查询技术可以使单个SQL语句利用多个CPU和磁盘设备的处理能力，通过多个线程来处理查询任务，提高查询的效率；其次，通过同时读取多个数据块，能够从磁盘上读取更大的数据区域，避免了对磁盘上数据进行反复搜索的操作，因而降低系统的I/O开销和CPU开销，提高系统I/O的速度。

3.2 中间件优化策略

中间件优化是对整个应用层的优化，优化内容包括JDBC优化、特性优化和适配优化等。

(1)JDBC优化。JDBC优化体现在JDBC数据源管理、JDBC驱动优化等方面。调节JDBC连接池相关性能参数，需要找到为提升并发性能而增加连接数与连接所需消耗系统资源之间的平衡点，即最优化参数值。

(2)特性优化。特性优化是指中间件缓存优化、前台请求调度优化等。

(3)适配优化。适配优化是适配虚拟机和操作系统相应参数的优化。

3.3 客户端优化策略

客户端优化可以改善国产软硬件环境下客户端执行效率低下的情况，客户端的执行效率由页面渲染、JavaScript(JS)执行效率等决定，优化方法包括JS脚本语言性能优化、HTML页面内容性能优化、HTTP传输性能优化、Image图片优化、CSS样式表性能优化等[6]。

(1)JS脚本语言性能优化。JS脚本语言性能优化包括去除脚本冗余代码、慎用前端框架、减少JS对DOM元素的操作、将复杂的业务逻辑在后端实现等。

(2)HTML页面内容性能优化。HTML页面内容性能优化包括减少HTTP请求次数、避免无效资源请求等。

(3)其他方面优化。其他方面优化包括使用浏览器缓存、尽量减少大文件、提高网络传输速度和图片渲染速度等。

对优化后的办公信息系统进行测试，各场景的响应时间和性能参数都有较大提升[7]。但发现，工作中很多实际用到的调优手段在解决了应用瓶颈的同时，往往会带来额外的系统资源开销，因此，仍需要通过不断地调整测试，找到系统性能的平衡状态。

4 办公信息系统的国产化推进策略

办公信息系统的国产化推进不仅关乎网络安全和信息安全，也关系到用户体验的问题。由于信息技术行业存在“先入为主”现象，受用户使用习惯、技术持续升级、系统兼容性等方面影响，国产办公信息系统的普及推广仍面临很多困难和阻力。推进实施办公信息系统的国产化主要有三种策略：平移策略、升级策略和混合/过渡策略。

4.1 平移策略

平移策略尽量不改变现有办公信息系统，只是把计算机、操作系统、数据库等关键基础设施替换成安全可靠的对应产品，替换后，国产办公信息系统和原系统功能相同，品质(性能、可靠性、体验性)不变。

平移策略涉及的系统结构非常复杂，涉及的产品种类繁多，但抽象来看，不外乎CPU、操作系统、运行数据库、应用系统等几个系统层次的变化，平移前后的系统结构变化如图2所示。

图2 平移前后的系统结构对比图

通过平移策略实施前后的系统结构对比，可以看出：

(1)系统源代码发生变化的程度不同，因为系统依赖的Runtime库等发生了变化。软件源代码变化的数量与信息系统采用的技术栈有直接关系，例如，办公信息系统基于容器构造，源代码的改变相对较少，但不改变是不可能的，客户端要比服务器端软件源代码改变量大得多。

(2)系统架构有些情况可以不变。当技术栈的变化对软件架构没有必然影响时，系统架构可以保持不变。为了和安全可靠软硬件更好配合，不排除在架构上进行微调；然而，为了满足系统的高品质需求，特别是高可靠性等要求，不排除通过结构变化来满足品质提升的可能。

平移策略的优点比较明显：需求、目标很明确，标准也很明确。

平移策略的缺点是：投资效用比不高。用户投资系统平移后，只获得了和以前一样的系统，没有更多的功能和更好的性能。同时，平移后，用户同时拥有两套几乎相同的信息系统，需要淘汰掉其中的一套，不仅系统的效益没有提升，能力也没有增强。

4.2 升级策略

升级策略需要考虑业务的新需求、技术的新发展，并基于安全可靠软硬件平台构造国产办公信息系统。升级后的系统功能更丰富、技术更先进、结构(如扩展性、发展性)更合理，更像是对现有系统的全面升级。

升级策略是以演化的观点、重构的思路设计出更加安全可靠的替代策略。替代即是升级，不仅是技术升级，更是结构重构，最终获得更强的功能与能力。在这种策略下，商用只是办公信息系统发展的一个阶段。

升级策略着眼于用户对办公信息系统的新需求，采用当前最先进的信息技术和软件架构，在原有办公信息系统基础上，以发挥安全可靠优势为重点，开发新的国产化办公信息系统。与平移策略相比，不再拘泥于原有系统的架构、技术、交互模式，实现的方式更加具有前瞻性的视野，可以在未来的一段时间内获得技术上的领先。

实施升级策略关键要做到以下三点：一是挖掘用户的新需求；二是发现系统的新问题，即发现现有技术架构和系统能力不相适应的部分；三是找到技术的新增长点，例如云计算、大数据、人工智能等。这三点可以归结为一点，就是要从用户角度出发，找到帮助用户提升工作效率的新办法。

升级策略的优点主要有两个：一是避免了商用和自主开发的生硬比较；二是着眼发展，让国有办公信息系统有更广阔的发展空间。

升级策略推广的难点，是需要用户有足够的新需求和对安全可靠软硬件平台的的信任，这需要转变用户的理念。

4.3 混合/过渡策略

混合/过渡策略是混合运行平移策略实施后形成的商用和自主开发的两套系统，然后通过逐步提升国产办公信息系统的品质，一步步过渡演化，最终实现全面国产化。

实施混合/过渡策略时，用户可以随时切换系统办公，也可以在时机成熟时，将业务全部转移到国产系统环境运行。两套系统并行运行，可靠性高于单一系统独立运行。

混合/过渡策略的优点，首先是两套系统的优势互补，提升运行的可靠性；其次是在用户心理上提供了一种类似“保全之策”的“安全感”，可以根据需要“退回”到商用系统工作。

混合/过渡策略的缺点是比平移策略增加了一些工作量，若要形成混合运行的体系能力，还要对商用系统进行一些适应性改造。

5 国产办公信息系统的实施策略

办公信息系统本质上是对机关业务流程的形式化描述，并基于现代信息系统进行仿真实现。办公信息系统成功的关键，在于是否熟悉机关办公业务流程，能否准确理解用户的业务需求，帮助用户克服业务“痛点”，能否解决领导关切的问题，能否满足不同岗位业务人员的个性化需求，提高工作效率。国产办公信息系统在实施过程中需要重视以下策略：

(1)奠定规范的管理基础。在国产办公信息系统部署和实施过程中，切忌试图以技术推动管理落地。首先要具备一定的科学管理工作基础，只有在合理的管理体制、完善的规章制度、稳定的工作秩序、科学的管理方法和规范的数据管理的基础上，才能开展办公信息系统的部署和应用。因此，为配合国产办公信息系统的实施，机关管理必须具备以下条件：管理工作的程序化，各部门都有相应的作业流程；管理业务的标准化，各部门都有相应的作业规范；报表文件的统一化，固定的内容、周期、格式；数据资料的完善化和代码化。在此基础上，才能成功地进行国产办公信息系统的部署和应用。

(2)重视用户中的“关键少数”。在办公业务中引入国产化计算机管理系统，必然会对现行的管理体制和业务生态产生影响。机关现行的手工业务处理方式已经运行几十年了，现有的商用办公系统也已使用十余年了，已经形成了一套完善的制度、行之有效的方法和固化的习惯，如果要在短时间内改变原有的工作方式和习惯，会让大部分机关工作人员产生不适感和抵触情绪。因此，做好宣传工作、转变用户观念、统一思想认识，是推动国产办公信息系统成功部署和应用的前提。在宣传过程中，尤其要重视用户中的“关键少数”，因为在“关键时刻”，“关键少数”往往会起到“关键作用”；同时，要注意交流策略和方式方法，抓住各种时机进行价值观的宣扬和重塑，使用户潜移默化地体会到国产信息化系统的方便快捷和安全可靠。

(3)提供丰富的个性化版本。一个成功的国产办公信息系统要支持个性化定制，面向各类用户提供不同的个性化版本，不要“千人一面”。首先，针对不同岗位用户部署不同的版本；其次，为各类用户提供丰富的个性化定制服务、个性化界面等，基于自主的个性化配置，提升用户使用体验；第三，分别支持台式电脑、平板电脑、手机等各种终端设备；第四，分别支持在线、离线、桌面、移动等办公方式。

6 结论

随着自主可控国家战略的持续推进，信息技术尤其是移动互联技术快速发展，用户需求及使用习惯也在不断变化，国产办公信息系统的发展向着可快速部署实施、个性化服务、灵活配置、高效智能、安全可靠、国产化替代等方向前进。本文基于中软在党政机关部署和应用安全可靠“PK体系”的国产办公信息系统的经验，对当前国产办公信息系统存在的主要问题及发展趋势、个性化需求、系统集成优化方法、国产化推进策略、系统实施部署策略等方面进行了深入探讨。希望本文能够为建设好用、管用的基于安全可靠技术的个性化国产办公平台提供理论、知识和经验支持。也期待通过持续改进，基于安全可靠软硬件平台的国产办公信息系统能够更好地服务于党、政、军用户，为用户带来智能化办公环境和全新的管理理念，支撑起用户对信息化建设的更高期待和管理模式的科学变革。